Tổ chức dạy học môn Vật lí dựa trên tiến trình nghiên cứu khoa học ở trung học cơ sở

Phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh trung học cơ sở trong dạy học các môn khoa học tự nhiên là một trong những mục tiêu trong chương trình giáo dục phổ thông mới. Bài viết đề cập việc tổ chức dạy học môn Vật lí dựa trên tiến trình nghiên cứu khoa học ở trung học cơ sở nhằm hình thành và phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổ chức dạy học môn Vật lí dựa trên tiến trình nghiên cứu khoa học ở trung học cơ sở VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt Kì 2 tháng 5/2018, tr 183-187; 283 TỔ CHỨC DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ DỰA TRÊN TIẾN TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Ở TRUNG HỌC CƠ SỞ Cao Thị Sông Hương - Trường Đại học Đồng Tháp Ngày nhận bài: 02/05/2018; ngày sửa chữa: 20/05/2018; ngày duyệt đăng: 28/05/2018. Abstract: Developing science research capacity for junior high school students in teaching natural sciences is one of the goals of the new school curriculum. The article mentions the organization of teaching physics in junior high school according to the process of scientific research in order to form and develop scientific research capacity for students. Keywords: teaching physics, students, process of scientific research. 1. Mở đầu Trong chương trình giáo dục phổ thông mới, hình thành và phát triển năng lực cho học sinh (HS) là một mục tiêu rất được chú trọng trong dạy học ở trường phổ thông. Theo đó, HS không những được trang bị các khái niệm và nội dung kiến thức, mà còn được học cách để có thể tìm tòi, khám phá thế giới tự nhiên. Bài viết đề cập việc tổ chức dạy học môn Vật lí dựa trên tiến trình nghiên cứu khoa học ở trung học cơ sở. 2. Nội dung nghiên cứu 2.1. Nghiên cứu khoa học và tiến trình nghiên cứu khoa học 2.1.1. Nghiên cứu khoa học Có thể hiểu, năng lực nghiên cứu khoa học là các phương pháp mà nhà khoa học sử dụng trong các nghiên cứu của mình để tìm hiểu, khám phá các sự vật, hiện tượng trong thế giới tự nhiên. Quá trình nghiên cứu khoa học thường bao gồm một chuỗi các hành động, được sắp xếp theo một trình tự xác định. Có nhiều cách phân chia các bước của quá trình nghiên cứu khoa học, nhưng nhìn chung gồm các bước cơ bản sau [1]: 1) Đặt câu hỏi; 2) Thu thập thông tin; 3) Đề xuất giả thuyết; 4) Kiểm tra giả thuyết; 5) Phân tích kết quả; 6) Rút ra kết luận (củng cố hay bác bỏ giả thuyết); 7) Báo cáo kết quả. Các hoạt động dạy học dựa trên tiến trình nghiên cứu khoa học giúp HS có sự hiểu biết sâu rộng kiến thức khoa học, đồng thời phát triển năng lực nghiên cứu khoa học, tự lực tìm tòi xây dựng kiến thức, làm nền tảng cho các em có thể học tập hiệu quả ở các trường chuyên nghiệp hoặc vận dụng vào thực tiễn. 2.1.2. Tiến trình nghiên cứu khoa học Có thể hiểu, năng lực nghiên cứu khoa học là năng lực thực hiện hiệu quả một quá trình nghiên cứu khoa học về các sự vật, hiện tượng của thế giới tự nhiên. Tiến trình nghiên cứu khoa học trong dạy học các môn khoa học tự nhiên gồm các hoạt động thành phần sau [2] (xem bảng 1): 183 Bảng 1. Các hoạt động của tiến trình nghiên cứu khoa học Các hoạt động thành phần Quan sát Phân loại Đo lường Suy luận Dự đoán Trao đổi thông tin Đề xuất giả thuyết Nội dung các hoạt động Sử dụng các giác quan (thị giác, thính giác, khứu giác, vị giác, xúc giác) để thu thập thông tin về các sự vật, hiện tượng Sử dụng sự quan sát để phân nhóm các sự vật, hiện tượng theo các đặc điểm giống hoặc khác nhau Sử dụng các con số và dụng cụ với các đơn vị đo để định lượng sự quan sát, đo lường, giúp quá trình quan sát được chính xác hơn Sử dụng kết quả của thí nghiệm đã thực hiện hoặc dữ liệu thu thập trước đây để giải thích các hiện tượng và rút ra kết luận Phán đoán những hiện tượng sẽ xảy ra trong tương lai dựa trên kiến thức thu được thông qua các thí nghiệm hoặc dữ liệu thu thập được Sử dụng từ ngữ hoặc các biểu tượng đồ họa như: bảng, biểu đồ, đồ thị hoặc mô hình để mô tả sự vận động, sự vật hoặc sự kiện Đưa ra phát biểu chung về mối quan hệ giữa một biến điều chỉnh (biến độc lập) và biến đáp ứng (biến phụ thuộc) để giải thích các sự kiện hoặc kết quả quan sát được. Phát biểu này có thể được kiểm tra bằng thí nghiệm để xác định tính chính xác của nó VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt Kì 2 tháng 5/2018, tr 183-187; 283 Thí nghiệm kiểm tra Lập kế hoạch và tiến hành các thí nghiệm hoạt động nhằm kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết. Các hoạt động này gồm: thu thập, phân tích và giải thích dữ liệu, từ đó rút ra kết luận Trong dạy học vật lí dựa trên tiến trình nghiên cứu khoa học ở trung học cơ sở, HS cần được thực hành, trải nghiệm các hoạt động của quá trình nghiên cứu khoa học. Dưới đây, chúng tôi trình bày các loại hình nghiên cứu do Joel I.Klein [2] đề xuất, hướng dẫn cho HS nghiên cứu khoa học. Các loại hình nghiên cứu đề cập đến việc tổ chức các hoạt động tìm tòi, khám phá tự nhiên dựa trên tiến trình nghiên cứu khoa học nhằm phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho HS trong quá trình học tập. 2.2. Các loại hình nghiên cứu khoa học các môn khoa học tự nhiên 2.2.1. Nghiên cứu giải thích là loại hình nghiên cứu trong đó, HS thiết kế các thí nghiệm nhằm tác động vào một biến độc lập, từ đó xem xét sự đáp ứng của biến phụ thuộc trên cơ sở cố định các biến không đổi. Ví dụ: HS thiết kế thí nghiệm để nghiên cứu sự phụ thuộc của điện trở (biến phụ thuộc) vào tiết diện dây dẫn (biến độc lập) bằng cách thay đổi tiết diện dây dẫn, giữ nguyên các yếu tố chiều dài và ...